یکی از اجزاء حیاتی در تولید پلاستیک، کامپاند است. اینکه چرا از کامپاند استفاده می کنیم؟ نقش این ترکیب پلیمری در حوزهٔ صنعت پلاستیک چیست؟ ویژگی‌های ساختاری این ترکیب پلیمری شامل چه مواردی میشود؟ همه، سوالات مهمی و کلیدی هستند که در ادامه به چرایی استفاده از کامپاند در این مقاله به طور جامع و مفصل می پردازیم.
درباره کامپاند‌ها چه می‌دانید؟!
بسیاری از اشیائی که امروزه استفاده می‌کنیم از کامپاند پلیمری یا ترکیبات پلیمری ساخته شده‌اند. پلیمرها اساس ساخت مواد پلاستیکی هستند. از این مواد برای بطری‌های نوشیدنی، سیم و کابل، لاستیک ماشین و غیره استفاده میشود. علاوه بر این، پلیمرها به صورت طبیعی نیز وجود دارند. از جمله اساس مواد معدنی مانند الماس، کورتز و فلدسپات نیز از پلیمرها تشکیل شده‌اند. همچنین، پلیمرها در بدن موجودات زنده مانند پروتئین‌ها، سلولز و اسیدهای نوکلئیک نیز موجود هستند. کامپاند پلیمری از مولکول‌های بسیار بزرگ تشکیل شده است که به آنها “ماکرومولکول” می‌گویند. پلیمرها محدود به یک نوع مونومر با ترکیب شیمیایی، وزن مولکولی یا ساختار مشابه نمی‌شوند.
کامپاند پلیمر سه ویژگی ساختاری دارد که به آنها “ترموپلاستیک”، “ترموست” و “الاستومر” گفته میشود.
- در ترموپلاستیک، اگر به پلیمر گرما داده شود، بدون ایجاد تغییر شیمیایی، ذوب میشود. می‌توان آن را بارها ذوب کرد و مجدد به حالت جامد برگرداند.
- در ترموست، پلیمر کامپاند پس از گرم شدن، پیوندهای عرضی یا واکنش‌های شیمیایی ایجاد کرده و سفت‌تر میشود.
- در الاستومر، پلیمر و الاستیک ترکیب شده‌اند و این نوع کامپاند در صورتی که نیروی زیادی اعمال شود، خواص الاستیکی نشان می‌دهد و می‌تواند تا چند برابر طول خود کشیده شده و دوباره به حالت اول برگردد.
چرا از کامپاند استفاده می کنیم؟
از ترکیبات کامپاند و پلیمری در صنعت‌های مختلف استفاده میشود و به خصوص در صنعت پلاستیک سازی و بسته بندی مواد غذایی اهمیت زیادی دارد. با رشد تکنولوژی، ترکیبات پلیمری مختلفی تولید شده‌اند که هر کدام کاربردهای خاص خود را ارائه میدهند. در زیر به برخی از این ترکیبات کامپاند و کاربردهای آنها اشاره می‌کنیم:
پلی کربنات (PC):
این ترکیبات از زنجیره‌های بلند مرتبط با کربنات تشکیل شده است و قابلیت قالب گیری در حالت گرم را دارد. این پلیمر در ساخت سی دی، بطری، ویترین، ظروف فیلتر و پارتیشن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پلی اورتان (PU):
از زنجیره‌های یورتان به هم پیوسته تشکیل شده است. در بسیاری از صنایع مانند صنعت خودرو سازی، لباس‌های ضد آب، تسمه‌ها، فیلم‌ها و قاب‌ها کاربرد دارد. همچنین در ساخت ساندویچ پانل نیز استفاده میشود.
پلی استایرن (PS):
این پلیمر به وسیله پلیمریزاسیون مونومر استایرن تولید میشود و در ساخت عایق حرارتی، روکش فن تهویه مطبوع، اسباب بازی و قطعات ماشین آلات استفاده میشود.
پلی وینیل کلراید (PVC):
در بیشترین تولیدات پلیمرهای مصنوعی حضور دارد و همچنین در ساخت پارتیشن‌ها، کاشی‌های نیمه شفاف، لوله‌ها و اتصالات آب و فاضلاب و تهویه استفاده میشود.
پلی پروپیلن (PP):
این نوع پلیمر در ظروف غذایی، الیاف، تجهیزات بیمارستانی و بسیاری دیگر از صنایع، مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیبات پلیمری؛ همگی ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فردی دارند که در صنایع مختلف بسیار حائز اهمیت هستند. آنها در بهبود عملکرد محصولات، افزایش مقاومت و سختی، حفظ استحکام ساختار، عایق بندی، پوشش دهی، قابلیت قالب گیری و بسیاری ویژگی‌های دیگر، نقش تعیین کننده دارند.
استفاده از کامپاند پلیمر چه مزایایی دارد؟
- سهولت در ساخت و استفاده: یکی از مهمترین مزایای پلیمرها، قابلیت ساخت و استفاده آسان آنهاست. با شکل‌پذيری آسان پلیمرها، تولید محصولات نهایی با انرژی کمتر و به راحتی امکان‌پذیر است.
- ویژگی‌های منحصر به فرد: پلیمرها دارای ویژگی‌های وابسته به خود مانند رسانایی حرارتی و الکتریکی کم، مقاومت بالا در برابر خوردگی و نسبت مقاومت به وزن مطلوب هستند. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند پلیمرها برای کاربردهای مهندسی مواد با اهمیت قرار بگیرند.
- استفاده در مواد کامپوزیتی: پلیمرها در تولید مواد کامپوزیتی و ترکیب با سایر مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند. این امر باعث افزایش عملکرد و قابلیت پاسخگویی به نیازهای مختلف میشود.
- قابلیت شفافیت: یکی از مزایای منحصر به فرد پلیمرها، قابلیت تولید پلاستیک یا پلیمرهای شفاف و نیمه شفاف است. این خاصیت باعث میشود پلیمرها به عنوان رقیبی جدی برای استفاده در جایگزینی شیشه محسوب شوند.استفاده از کامپاند ، علاوه بر مزایای ویژه‌ای که به تولیدات صنعتی می‌بخشد، محیط زیست را نیز بهبود می‌بخشیم، زیرا از استفاده مواد قابل بازیافت و قابل تجدید پذیر استفاده میشود.
برای دستیابی به اطلاعات بیشتر در رابطه با استفاده از کامپاند میتوانید مقاله تفاوت بین کامپاند پلی پروپیلن و کامپاند پلی اتیلن مطالعه کنید.
سخن پایانی در مورد استفاده از کامپاند
چرا از کامپاند استفاده می کنیم؟ استفاده از کامپاند پلیمر در صنعت پلاستیک سازی و بسته بندی مواد غذایی از اهمیت بسیاری برخوردار است. این ترکیبات پلیمری با خصوصیات ساختاری خاص خود، قابلیت‌ها و کاربردهای منحصر به فردی را به محصولات می‌بخشند. همچنین، آنها بهبود عملکرد محصولات، افزایش مقاومت و سختی، حفظ استحکام ساختار، عایق بندی، پوشش دهی و قابلیت قالب گیری را بهبود می‌بخشند.
سوالات متداول در رابطه با استفاده از کامپاند
- آیا می‌توان پلیمرها را بازیافت کرد؟
بله، بسیاری از پلیمرها قابل بازیافت هستند. به ویژه پلیمرهای ترموپلاستیک که از جمله کامپاند‌ها می‌باشند، می‌توانند به آسانی مورد بازیافت قرار گیرند و چندین بار مجدداً استفاده شوند. اما برخی پلیمرها مانند باکالیت‌ها یا ترموست‌ها ممکن است فرایند بازیافت آنها دشوارتر باشد. در هر صورت، حفظ و بازیافت پلیمرها از اهمیت بالایی برخوردار است تا اثرات منفی بر محیط زیست کاهش یابد و منابع طبیعی حفظ شوند. - آیا پلیمرها سمی هستند؟
پلیمرها به تنهایی سمی نیستند. اما بعضی موادی که با آنها ترکیب می‌شوند ممکن است خاصیت بد و آسیب رسان داشته باشند. دانشمندان سعی می‌کنند تا این تأثیرات را به حداقل رسانده و با استفاده از پلیمرهای ایمن، از آنها بهره ببریم. - چه عیوبی در استفاده از کامپاندهای پلیمر وجود دارد؟
برخی از عیوب کامپاندهای پلیمر عبارتند از:
عدم توانایی استفاده در کاربردهای باربری به دلیل خاصیت ویسکوالاستیک بالای بسیاری از پلیمرها.
محدودیت دمایی، زیرا برخی از پلیمرها دمای ذوب پایینی دارند و در برخی مصارف و کاربردها قابل استفاده نیستند.
حساسیت به نور و تشعشعات، به طوری که برخی از پلیمرها ممکن است بر اثر تابش نور خورشید و تشعشعات مورد تجزیه قرار گیرند.
استحکام و سختی کمتر نسبت به سرامیک‌ها و فلزات.
